ĐẠI HỌ
ĐẠI
HỌC THÁI NGUYÊN
TR ƯỜ
ƯỜ NG ĐẠI HỌC SƯ PH
PHẠM
-------------- --------------
ĐÀO THỊ
THỊ THANH THUỶ
THUỶ
LÝ THUYẾ
NEVANLINNA
VÀ
Ứ TNG
NG
DỤNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC TOÁN HỌC
THÁI
TH
ÁI NGUYÊ N - 20
2007
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
ĐẠI HỌ
ĐẠI
HỌC THÁI NGUYÊN
ƯỜ NG ĐẠI HỌC SƯ PH
TR ƯỜ
PHẠM
-------------- --------------
ĐÀO THỊ
THỊ THANH THUỶ
THUỶ
LÝ THUYẾT NEVANLINNA VÀ
NG DỤNG
Ứ NG
Chuyên ngành : GIẢ
GIẢI TÍCH
Mã số
số
: 60.46.01
LUẬN VĂ
LUẬ
VĂN THẠ
THẠC SĨ
SĨ KHOA HỌ
HỌC TOÁN HỌ
H Ọ C
Ngƣờ
Ng
ƣờ i hƣớ
hƣớ ng
ng dẫ
dẫn khoa họ
học : GS.TSKH.HÀ HUY KHOÁI
THÁI NGUYÊN
NGUYÊN - 2007
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
MỤC
ỤC L
LỤC
ỤC
trang
Mở đầu .........
......................
........................
.........................
..........................
........................
.........................
.........................
........................
............11
Chương 1 . K iến
iến thức
thức cơ sở ............................................................................3
1.1 . Trường định chuẩn không Acsimet ..........
.......................
.........................
.........................
.............3
3
1.2 . Trường số p - adic .........
......................
.........................
........................
.........................
.........................
...............4
...4
1.3. Hàm chỉnh hình trên trường không Acsimet ...................
...............................
................7
....7
Chương 2 . Lý thuyết
thuyết Nevanlinna
…………....……..
……...14
Nevanlinna trên trƣờng
trƣờng p
p - adic …………
.14
2.1 . Các hàm đặc trưng Nevanlinna ...........
.......................
.........................
.........................
..............14
..14
2.2 . Các định lý cơ bản
bản về phân phối giá trị hàm phân hình .............
..............20
.20
2.3 . Tập xác định duy nhất các hàm phân hình ...................
..............................
...............25
....25
Chương 3 . Phƣơng
Phƣơng trình
f ) = Q g
trƣờng p
trình hàm P( f
( g ) trong trƣờng
p - adic.............30
adic.............30
Kết luận .........
Kết
.....................
.......................
.........................
..........................
.........................
.........................
........................
....................54
........54
Tài liệu
liệu tham
tham khảo ...........
.......................
........................
.........................
.........................
..........................
........................
............55
..55
1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
MỞ ĐẦU
ĐẦU
Luận văn trình bày một số kết quả cơ bản
bản của Lý thuyết Nevanlinna và
ứng dụng của nó đối với phương
phương trình hàm P
hàm P ( f ) = Q( g ) trong trường p
padic .
Nội dung luận văn gồm ba chương .
Chương 1: Trình bày một số kiến thức cơ bản về trường định chuẩn
không Acsimet ,
trường số p
p - adic , và một số tính chất đặc biệt
biệt về hàm phân
hình trên trường không Acsimet áp dụng cho
chương sau .
Chương 2: Nêu định nghĩa , một số tính chất về các hàm đặc trưng
Nevanlinna , hai định lý cơ bản
bản của lý thuyết Nevanlinna và một số kết quả về
bài toán xác định tập duy nhất của hàm phân hình trên trường p
p - adic .
Chương 3: Trình bày một số kết quả về phươ
phươ ng
ng trình hàm P
hàm P ( f ) = Q( g )
trong trường p p - adic .
Kết quả của luận văn :
Cho P
Cho
P ,
, Q là các đa thức thuộc K
K [ x]
x] với P 'Q ' 0 . Xét hai hàm phân biệt
f , g
giải tích hoặc phân hình trong đĩa x a
mãn P ( f ) = Q( g ) .
r (
tương ứng trong K ), thoả
Sử dụng lý thuyết phân phối giá trị hàm phân hình
'
'
Nevanlinna , đưa ra các điều kiện đủ về các không điểm của P ,Q để f
f và g
và g bị
chặn trong đĩa x a r ( hoặc tương ứng là hằng số ) .
Trường hợp đặc biệt khi deg P = 4,
( K ) và
Q P
xét
trường hợp riêng
đưa ra một số điều kiện đặc trưng cho sự tồn tại của hai hàm
phân biệt khác hằng ff , g phân
phân hình trong K
trong K thoả mãn P ( f ) P ( g ) .
Luận văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn và chỉ bảo
bảo tận tình của
GS . TSKH
TSKH Hà H
Huy
uy Khoái . T
Tôi
ôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và thành kính
ng dẫn tôi nghiên cứu khoa học mà Thầy
nhất đến Thầy , Thầy không chỉ hướ ng
2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
còn thông
cảm tạo mọi điều kiện động viên tôi trong suốt quá trình làm luận
văn .
Tôi xin chân thành
cảm ơn khoa Toán , khoa sau Đại học trường đại học
sư phạm Thái Nguyên , Viện toán học Việt Nam đã giúp đỡ và tạo điều kiện
để tôi hoàn thành luận văn này .
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu trường CĐCN Việt
Đức , đặc biệt là các đồng nghiệp trong khoa KHCB , gia đình và bạn bè tôi đã
hết sức quan tâm và giúp đỡ tôi
tôi trong thời gian học và hoàn thành luận văn .
Trong quá trình
viết luận văn cũng như trong việc xử lý văn bản chắc
chắn không tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót . Rất mong nhận được sự
góp ý của các thầy cô, các bạn đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn.
T há
háii N g uyê
uyênn , thá
tháng
ng 8 năm 2007
Học viên
Học
viên
Đào Thị
Đào
Thị Thanh
Thanh Thuỷ
Thuỷ
3
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Chƣơng 1
Chƣơng
1
Kiến thức
Kiến
thức cơ sở
1.1.Trƣờng
1.1.
Trƣờng định
định chuẩn
chuẩn không
không Acsimet.
K là trường , chuẩn trên
trên K
K là
là hàm
Định nghĩa
Định
nghĩa 1.1.1. Giả sử K
. : K R
R+ thoả mãn :
i) x = 0 x = 0,
ii)
ii) xy = x y , x,
x, y
y K
K ,
iii
iii)) x y x + y , x,
x, y
K.
K.
Chuẩn . được gọi là chuẩn không Acsimet nếu thoả mãn điều kiện
iv)
iv) x y max { x , y } , x,
x, y K.
K.
Một chuẩn .
nghĩa bởi
bởi
trên K
cảm sinh một hàm khoảng cách d được định
d ( x,
x y)
, y) = x y , x,
x, y
Nếu chuẩn .
K .
K
là khôn
không
g Acsi
Acsim
met thì
thì mêtri
êtricc cảm sinh d thoả mãn:
d ( x,
x y)
,y) max {d ( x,
x z
,z ) ,, d
d ( z
z , y)}
y)} , x
x,, y z
,z
K.
K.
mêtric ứng với chuẩn không Acsimet được gọi là siêu mêtric.
V í dụ 1.1.2.
Xét hàm
.
: K R+
1 nÕu x 0
x x =
0 nÕu x 0.
Khi đó ,
.
là một chuẩn không Acsimet trên K
trên K và
và mêtric cảm sinh
d : K K R+
1 nÕu x y
( x,y)
x,y) d ( x,y)
x,y) =
0 nÕu x y.
4
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
là một siêu mêtric. Mêtric này được gọi là mêtric tầm thưòng .
Ta xét
một số đặc trưng của tôpô sinh bởi chuẩn không Acsimet thông
qua các hình cầu như sau:
là :
Với r R+ ta định nghĩa hình cầu mở ,, đóng tâm a , bán kính r là
K (a;r ) = x K d ( x,
x,a) < r
K [a
[a;r ] = x
K
d ( x,
x,a) r
đề 1.1.3.
sủ K là trường định chuẩn không Acsimet . Ta có :
Mênh đề
1.1.3. Giả sủ
i ) Nếu
Nếu b K (a;r ) thì K (a;r ) = K (b;r )
ii ) Hình cầu K (a;r ) là tập mở và
và cũng là
là tập đóng .
iii ) Hai hình cầu mở (hình cầu đóng )
hoặc rời nhau hoặc chứa nhau
nhau..
Trƣờng số p
Trƣờng
p - adic1. 2.
Với p
p Z
Z ,
, p
p là số nguyên tố thì mọi số nguyên a 0 có thể biểu
biểu diễn
duy nhất dưới dạng:
’
’
’
a = p a , với p
p không chia hết a , a Z
Z \ 0 .
Kí hiệu : = p (a) . Vậy ta có hàm :
p
: Z \ 0 N
a
Ta mở rộng hàm với x
x =
p (a).
a
Q
như sau . Đặt :
b
p (a ) p (b), nÕu x 0
(
x)
x
)
=
p
, nÕu x 0
Với mỗi số nguyên
nguyên p
p ,
, xét
x
p
: Q
R
R +
x p =
1
p
x).
với = p ( x)
,
5
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Khi
đó , .
p là
một chuẩn không Acsimet trên Q và được gọi là chuẩn
p - adic
adic..
Mệnh đề
Mệnh
đề 1.2.1(Ostrowski).
). Mọi chuẩn không tầm thường trên Q đều
trong hai chuẩn sau :
tương đương với một trong
1) Chuẩn p - adic , với p là số nguyên
nguyên tố ;
2) Giá trị tuyệt đối thông thường .
Như vậy ta có hai hướng làm đầy trường các số hữu tỷ Q.
Q.
+ Làm
đầy theo giá trị tuyệt đối thông thường ta thu được trường các số
thực R
R
+ Làm đầy theo chuẩn p
p - adic ta thu được trường các số p
p - adic
adic..
Cụ thể là , chúng ta có thể xây dựng Q p đầy đủ hoá của Q theo chuẩn
.
p
như sau .
Dãy x n được gọi là dãy Cauchy theo
.
p
nếu 0 , n0 N
N sao
sao
cho m , n > n0 thì xm xn p . Hai dãy Cauchy xn , y n được gọi là
tương đương nếu xn y n p 0 . Với xn là dãy Cauchy theo .
p
, ta kí hiệu
xn là tập các dãy Cauchy tương đương với xn . Đặt Q p là tập tất cả các lớp
tương đương theo chuẩn .
p
.
Trên Q p trang bị các phép toán như sau.
Với xn , y n Q p , ta định nghĩa:
xn + y n = xn y n ; xn . yn = xn . y n .
Ta
thấy định nghĩa trên không phụ thuộc vào phần tử đại diện của lớp
tương đương . Khi đó , Q p l làà mộ
mộtt trường và là trường định chuẩn vớ
vớii chuẩn .
p
.
Định nghĩa
Định
nghĩa 1.2.2.
1.2.2. Với Q p và xn Q sao cho xn = thì ta xác
định :
6
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
p =
Chú ý
lim x n p .
n
rằng định nghĩa trên xác định theo tính chất sau của chuẩn p -
adic.
Mệnh đề
Mệnh
đề 1.2.3.
1.2.3. Q p là đầy đủ hoá của Q theo chuẩn .
của Q và Q p theo .
p
và
tập giá trị
n
p
, n Z 0 .
là
trùng
nhau
,
đó
là
tập
p
Tương tự như quá trình đầy đủ hoá Q theo
.
, ta
nhận được một
trường Q p đầy đủ nhưng không đóng đại số . Người ta đã giải quyết vấn đề
này bằng một mở rộng trường như sau
Xét mở rộng chuẩn tắc Q p K
K và nhóm Galois G(
K
/ Q p ) . Đặt:
N K / Q p : K
: K Q p
N K / Q p ( ) =
( ) ,
G ( K / Q P )
với là tự đẳng cấu trên
trên K
K giữ nguyên các phần tử của Q p . Chú ý rằng nếu
N K / Q p ( ) = n , Q p .
bậc của mở rộng trường [ K
K :: Q ] = n thì
p
Mệnh đề
Mệnh
đề 1.2.4.
1.2.4. Giả sử
sử K/ Q là mở rộng chuẩn tắc bậc n . Khi đó tồn
p
tại duy nhất một chuẩn khô
hông
ng Acsim
csimeet
.
trê
trên K
mở rộng chuẩn p - adic
trên và được xác định như sau
sau :
x n N K / Q p ( x)
và trường K
K đầy đủ với chuẩn
p
,
. .
Đặt Q p là trường đóng đại số của Q p . Trên
Q p ta trang bị một chuẩn
không Acsimet như sau :
Với mọi x
x Q p , tồn tại một mở rộng chuẩn tắc bậc
bậc n sao cho x
cho x K
K , khi
đó :
x n N
.
( x)
K / Q p
p
7
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
và chuẩn x không phụ thuộc vào sự tồn tại của K
K ..
Ta có kết quả sau :
Mệnh đề
Mệnh
đề 1.2.5.
1.2.5. Hàm
không Acsimet duy
định như trên là chuẩn
nhất mở rộng chuẩn p - adic trên Q p . Tuy nhiên,
không đầy đủ theo chuẩn
Ta
: Q p R+ xác
.
đầy đủ hoá
Q p
. .
sau..
Q p theo mệnh đề sau
Mệnh đề
Mệnh
đề 1.2.6.
1.2.6. Tồn tại một trường C p với chuẩn kkhhông Acsimet .
sao cho:
mật trong
i) Q p trù
chuẩn trên
Q p ban
C p và
chuẩn không Acsimet
.
là
mở rộng của
đầu;
ii) C p đầy đủ với chuẩn .
và C p là một trường đóng đại số
số .
chỉnh hình
trƣờng không
1.3 Hàm chỉnh
hình trên trƣờng
không Acsimet.
Ta kí
hiệu K là trường đóng đại số , đầy đủ với chuẩn không Acsimet
. và có đặc số 0.
Các khái
niệm về dãy , về chuỗi và sự hội tụ của dãy, của chuỗi giống
như trong trường định chuẩn Acsimet. Tuy nhiên với chuẩn không Acsimet
ta có một số tính chất đặc biệt
biệt sau.
Bổ đề
Bổ
đề 1.3.1
sử xn là một dãy
dãy trong K . Dãy xn là dãy Cauchy
1.3.1 Giả sử
nếu và chỉ nếu
lim x n 1 x n = 0 .
n
Chứng mi
mi nh
Điều kiện đủ hiển nhiên theo định nghĩa dãy Cauchy.
Ta chứng minh điều kiện cần với mọi n , p N ta
ta có :
x n p x n = xn p xn p 1 xn p 1 xn p 2 ... xn 1 xn
max xn p xn p 1 , xn p 1 xn p2 ,..., xn1 xn
max
8
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Vì lim x n 1 x n = 0 nên suy ra
n
điều phải
phải chứng minh.
Từ các tính chất trên và theo định nghĩa sự hội tụ của chuỗi số , chuỗi
luỹ thừa , ta có các tính chất sau:
khi
Mệnh đề
Mệnh
đề 1.3.2.
1.3.2. Chuỗi an , an K hội tụ khi và chỉ khi
n0
lim an = 0 .
n
Khi đó ta có:
a
n
max
ma
x an
n
n 0
z ) = an z n , an K hội tụ tại z khi và chỉ khi
Chuỗi luỹ thừa f ( z
n 0
lim a n z n =0 .
n
1
Mệnh đề
Mệnh
đề 1.3.3.
1.3.3. Đặt =
lim sup
, khi đó ta có :
có :
n
an
i) Nếu = 0 thì f ( z
z ) chỉ hội tụ tại z = 0 .
ii) Nếu =
thì f ( z
z ) hội tụ với mọi z K.
iii) Nếu 0 < <
và an n 0 thì f ( z
z ) hội tụ khi và chỉ khi
khi z .
iv ) Nếu 0 < <
và a n n
0 thì f (z)
hội tụ khi và chỉ khi
khi
z .
Khi đó , được gọi là bán kính hội tụ của chuỗi luỹ thừa f
f ( z
z ) .
z ) = a n z n , an K thoả mãn với cấu trúc
Tập các chuỗi luỹ thừa f ( z
n 0
cộng và nhân hai luỹ thừa là một vành , kí hiệu là Ar ( K ) .
Đặt A(
A( K
K ) = A ( K ) - tập các hàm nguyên trên K ,
, và
Ar ( K ) =
{ f ( z
z ) | bán kính hội tụ r }.
Ta có :
Ar ( K ) = A s ( K ) .
s r
9
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Định nghĩa
Định
nghĩa 1.3.4
1.3.4. Với f ( z
z ) = an z n
A ( K ) và
0 < r , ta
n 0
định nghĩa số hạng lớn nhất :
n
(r , f ) = max a n r
n0
n
và (r , f ) = max
max n | a n r (r , f ) là
số hạng lớn nhất (r , f ) .
chỉ số ứng với
Với r =
= 0 , ta định nghĩa :
(0 , f ) = lim (r , f ) ;
(0 , f ) =
r 0
lim (r , f ) .
r 0
Từ định nghĩa của số hạng lớn nhất , ta có kết quả sau.
Mệnh đề
Mệnh
đề 1.3.5.
1.3.5. Với r > 0 , hàm
(r ,.) : Ar ( K ) R+
thoả mãn
mãn :
:
i) (r , f ) 0 ; (r , f ) = 0 khi và chỉ khi
khi f = 0 ;
;
r ,
f ) = ( r , f ) , với
ii)
ii) (r , fg ) = (r , f ) (r , g ) , do đó (r
iii
iii)) (r , f
};
g ) max { (r , f ) ; (r , g ) };
K ;
Khi đó , (r ,.) là một chuẩn không Acsimet trên Ar ( K ) và
iv)
iv) Ar ( K
) đầy đủ với chuẩn (r ,.) ;
v) Vành đa thức K [ z
z ] trù mật trong
trong Ar ( K ) theo (r ,.) .
Weii er st
strr ass). Với f
Định lí
Định
lí 1.3.6 ( Định lí We
Ar ( K ) \
0 , r > 0 , tồn
tại một đa thức :
g ( z
z ) = b0 + b1 z + . . . + b z K [ z
z ]
với =
(r , f )
và một chuỗi luỹ thừa :
h [ z
z ] = 1 +
c z
n
n
, cn
K .
n 1
thoả mãn :
i) ff ( z
z ) = h
h(( z
z ) g ( z
z ),
),
ii)
ii) (r , g ) = b r ,
iii
iii)) h Ar ( K ) ,
10
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
iv)
iv) (r , h 1) < 1 và
và (r , f
.
g ) < (r , f ) .
Định nghĩa
Định
nghĩa 1.3.7.
1.3.7. Với U
tập mở , , hàm f : U
K là
K được gọi là
khả vi tại z
z 0 U nếu tồn tại :
0
0
lim f ( z h) f ( z ) : f ' ( z 0 )
h 0
h
Hàm f
Hàm
f được gọi là khả vi trên U nếu f
f khả vi tại mọi zz
U ..
Ta có mối liên hệ giữa hàm
hàm f
f và
và đạo hàm f ' như sau:
Mệnh đề
Mệnh
đề 1.3.8.
1.3.8. Giả sử
sử chuỗi f ( z
z )= a n z n có bán kính hội tụ 0 và
n0
z K. Nếuf ( z
z ) hội tụ thì f ' ( z
z ) tồn tại và
và :
:
f ' ( z )
na z
n 1
.
n
n 1
Hơn nữa f và
'
f có cùng bán kính
(r , f ' )
1
r
hội tụ và thoả mãn :
( r , f )
Mệnh đề
Mệnh
đề 1.3.9.
1.3.9. Với dãy z n K * :
thì tích vô hạn
z n
f ( z
z ) =
, 0 r .
z
(1 z )
n 1
n
là một hàm
hàm nguyên.
Ngược lại , giả sử f là một hàm nguyên khác đa thức thì f có thể biểu
diễn dạng : :
m
f ( z
z ) = az
n 1
với m > 0 , a K , z n 0 ,
z n
z
(1 z )
n
và f ( z
z n) = 0.
không
Hệ quả
Hệ
quả 1.3.10.
1.3.10. Nếu f là hàm nguyên khác đa thức thì f có vô số không
điểm ;
Nếu f là hàm nguyên không có không điểm thì f là hàm hằng ;
Tồn tại ước chung lớn nhất của một họ hữu hạn các hàm nguyên.
nguyên.
11
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Hệ quả
Hệ
quả 1.3.11.
1.3.11. Giả sử
sử f
f , g A( K
) \ 0 . Nếu f g là hàm hằng thì
thì f và g
là những hàm
hàm hằng .
Giảả sử
Gi
sử f,
f, g A(d ( a, r )) \ 0 . Nếu f g bị chặn thì f và g là những hàm
hàm bị chặn.
D là tập vô hạn trong
trong K
K , R
, R(( D)
D) là tập các hàm
Định nghĩa
Định
nghĩa 1.3.12
1.3.12. Giả sử D là
hữu tỉ h không có cực điểm trong
trong D
D .
. Khi đó , với mọi h R
R(( D)
D) đặt :
h D sup h ( z )
z D
Kí
hiệu , H ( D)là
D)là đầy đủ hoá của R(
R( D)
D) theo tô pô sinh bởi chuẩn hội tụ
trên D.
D.
đều trên
Mỗi phần
phần tử của H ( D)
D)được gọi là một hàm giải tích trên D
trên D
Khi
đó , H
, H ( D)là
D)là một K
K - không gian véc tơ và
và mỗi hàm giải tích trên D
trên D
là giới hạn đều của một dãy các hàm hữu tỉ R
R(( D)
D).
Mệnh đề
Mệnh
đề 1.3.13
K [0;r
[0;r ]])) = Ar ( K ) .
1.3.13. Với r R+ , ta có H ( K
Chứng minh
Vì vành các đa thức K
K [[ z
z ] trù mật trong Ar ( K ) nên ta suy ra :
Ar ( K
) H ( K
K [0;r
[0;r ] )
(*)
[0;r
r ] , k Z + ta có:
Ngược lại , với a K \ K [0;
(
1
)
k
(
1
z
( ) n ) k .
a n 0 a
z a
1
= ( )
a
k
z
b (a)
n
n
Ar ( K ) ,
với bn
bn Z +.
n 0
Vì a > r nên suy ra:
bn
a
Do đó:
n
r n (
r
a
)n 0 .
1 k
) Ar ( K ) hay
hay R
R ( K
K [0;r
[0;r ]])) Ar ( K ) .
(
z a
Mặt khác , vì
(**)
nên ta suy ra:
(r , f ) liên tục tại r nên
12
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
sup f ( z ) (r , f ) ,với 0 r .
z r
Do đó ta có:
f K [ 0 , r ] (r , f ) , f
f Ar ( K ) .
Vì
K [ 0 ; r ]
) đầy đủ với chuẩn (r ,.) nên Ar ( K ) cũng đầy
Ar ( K
. Do
đó từ (**) ta suy ra
đủ với chuẩn
Kết hợp với (*) ta
K [0;r
[0;r ] ) .
Ar ( K ) H ( K
được điều phải
phải chứng minh.
Định nghĩa
Định
nghĩa 1.3.14.
1.3.14. Giả sử D
D K không
không có điểm cô lập .
Hàm f
Hàm
f : D K được gọi là giải tích địa phương
phương nếu với mỗi a D
D,,
: f ( z
z ) =
r R+ , a n K sao cho : f
a
n
( z a)
n
, z
D K a; r .
n 0
trên tập mở D thì nó
Mệnh đề
Mệnh
đề 1.3.15.
1.3.15. Nếu hàm f giải tích địa phương trên
có đạo hàm mọi cấp trên D . Điểm z 0 D là nghiệm bội q của f nếu và chỉ
nếu : f (n) ( z
z 0) = 0 ,
n < q và f
(q)
( z
z 0) 0 .
Định nghĩa
Định
nghĩa 1.3.16.
1.3.16. Với tập D
D K không
không có điểm cô lập .
Hàm f
Hàm
f : D K
K được gọi là hàm phân hình trên D
trên D nếu tồn tại một
tập đếm được S
D , S không có
điểm giới hạn trong
trong D
D sao
sao cho f
cho f là hàm
chỉnh hình trên D
trên D \ S .
Kí hiệu M ( D)
D) là tập các hàm phân hình trên D
trên D .
D K không
không có điểm cô lập .
Định nghĩa
Định
nghĩa 1.3.17
1.3.17. Với tập D
Hàm f
Hàm
f : D K
K
được gọi là hàm phân hình địa phương
phương trên
trên D
D nếu
với a
a D ,
D , r R+ , q Z + và an
an K sao
sao cho:
f ( z
z ) =
a
n
( z a) n , z D K [ a ; r ] .
n q
Vậy mỗi hàm phân hình là một hàm phân hình địa phương
phương.
K ) = M( K
K (0
(0 ; )) . Ta có kết quả sau :
Đặt M( ( K
13
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Mệnh đề
Mệnh
đề 1.3.18.
1.3.18. Giả sử f M ( (
(K)
(K) , khi đó tồn tại g , h A(
sao cho f
g
h
và :
(r , g )
(r , f ) ( r , h)
,0 r .
Đặc biệt : :
1
1
.
(r , )
f
(r , f )
Mệnh đề
Mệnh
đề 1.3.19.
1.3.19. Với 0 < r <
< ,
, hàm
hàm
i) (r , f ) = 0 khi và
K ) R+
( r , . ) : M( ( K
thoả mãn :
chỉ khi
khi f =
= 0 .
}.
ii)
ii) (r , f 1 f 2 ) max { (r , f 1 ) , (r , f 2 ) }.
iii) (r , f 1 . f 2 ) = (r , f 1 ) . (r , f 2 ) .
14
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Chƣơng 2
Chƣơng 2
LÝ THUYẾT
THUYẾT NEVANLINNA
NEVANLINNA TRÊN TR ƢỜNG
ƢỜNG
P - ADIC
Trong
chương này , ta xét K là trường đóng đại số , đầy đủ với chuẩn
không Acsimet có đặc số 0.
2.1 Các hàm đặc
đặc trƣng
trƣng Nevanlinna
Nevanlinna .
Định nghĩa
Định
nghĩa 2.1.1.
2.1.1. Giả sử f
A( ( K ) , 0 và f (( z
z ) =
a z
n
n
,
nm
( m 0 , am
+ n (r ,
0 )
1
)
f a
, a K
K . Ta định nghĩa :
: z K
[0 ; r ] : f ( z ) a 0 là hàm
đếm số không điểm
(kể cả bội
) của f
f -- a trong đĩa K
K [0;r
[0;r ] .
+ n(r ,
1
f a
) là hàm
đếm số không điểm phân biệt của f - a trong đĩa
K [0;r
[0;r ].
].
+ Với 0
0 , hàm :
N (r ,
1
f a
r
) :
1
n(t ,
f a
t
0
)
dt , ( 0 r )
[0;r
r ] .
được gọi là hàm giá trị của f - a trên đĩa K [0;
f (( z
z ) = a n z n Ar ( K ) , (r , f ) là chỉ số ứng với số
Mệnh đề
Mệnh
đề 2.1.2.
2.1.2. Với f
n m
hạng lớn nhất (r , f ) , ta có :
n(r ,
1
) = (r , f ) .
f
Chứng mi
mi nh
Theo định lí 1.3.6 (định lí Weierstrass) tồn tại một đa thức
15
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
g (z) = b0 +
+ b
b1z + . . . + b z K [ z
z ]
với =
(r , f )
và một chuỗi luỹ thừa
h [ z
z ] = 1 +
c z
, cn K .
n
n
n 1
thoả mãn :
i) f
f ( z
z ) = h ( z
z ) g ( z
z ) ,
ii)
ii) (r , g ) = b r ,
iii
iii)) h Ar ( K ) ,
iv)
iv) (r , h 1) < 1 .
Để chứng minh
n(r ,
1
) = (r
, f ) , ta
f
chứng minh với K
K : g ( ) = 0
thì r và nếu tồn tại K : h( ) = 0 thì r .
K : g
: g ( ) = 0 , khi đó tồn tại i v
v sao
sao cho
Giả sử K
i
(
bi
, g ) b
Suy ra nếu r thì :
i
bi b b r i ,
Tức là :
bi r i b r i r i b r (mâu
Vậy
r
thuẫn với ii) .
(1)
Mặt khác , giả sử tồn tại K : h( ) = 0 . Khi đó , tồn tại n > 0 sao cho
n
c n 1 . Do
đó nếu r thì
cn
1
n
1
r n
.
Từ đó suy ra:
16
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
cn r n
1
r n 1 ,
n
r
điều này mâu thuẫn với (r , h 1) < 1 . Vậy 0 - điểm của hàm h không thuộc
đĩa K [0;r].
[0;r].
(2)
Từ (1), (2) ta suy ra
n(r ,
1
) = (r , f ) .
f
Mệnh đề
Mệnh
đề 2.1.3.
2.1.3. Giả sử
sử f
f Ar ( K ) có k 0 - điểm ( kể
kể cả bội ) trong K [0;r
[0;r ] ,,
k 1 . Khi đó với b
f ( K
K [0
[0;r
;r ]])
) thì
f - b cũng có
có k 0 - điểm ( kể
kể cả bội )
) trong
K [0;r
[0;r ].
Chứng mi
mi nh
z ) = an z n . Theo định lí 1.3.6 ta có :
Giả sử f (( z
nm
k = (r , f ) và a n r n ak r k , n k ; an r n ak r k , n k .
Với b f ( K
K [0
[0;r
;r ])
]) , ta có :
a0 b f ( 0) b
(r , f ( z ) b) a k r k .
Do đó: (r , f
= (r , f ) .Theo định lí 1.3.6, thì f -- b có k 0 - điểm
b) = k =
trong đĩa K
K [0;
[0;r
r ] .
Từ mệnh đề 2.1.3 , ta suy ra một số tính chất về hàm giá trị của hàm
phân hình như sau:
và b K ,,
Hệ quả
Hệ
quả 2.1.4.
2.1.4. Giả sử
sử f f A( ( K ), ( 0 ) không bị chặn và
ta có:
N (r ,
1
f b
) N (r ,
1
) O(1),
f
(r ) .
Hệ quả
Hệ
quả 2.1.5.
sử f f là hàm nguyên khác hằng và
và b K , ta có:
có:
2.1.5. Giả sử
N (r ,
1
) N (r ,
f b
17
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
1
) O(1),
f
(r ) .
Ta xây dựng các hàm đặc trưng cho hàm phân hình
(K).. Khi đó , tồn tại f 0, f 1 Ar ( K ) ,
Cố định r , , 0 < r < và
và f
f M
M ( (
(K)
với f
f 0 , f 1 không có nhân tử chung trong vành Ar ( K ) sao cho f
cho f =
=
f 0
.
f 1
Định nghĩa
Định
nghĩa 2.1.6.
2.1.6. Với a K , ta định nghĩa :
+ Hàm
đếm số 0 - điểm ( kể cả bội
bội) của f f - a trong đĩa K
K [0;r
[0; r ] được xác
bởi :
định bởi
1
n
r
,
f
n
r
(
)
(
,
) ,
f
1
0
n(r ,
) =
f a
n ( r , 1 ) ,
f1 af 0
nÕu a
nÕu a
+ Hàm giá trị của f
f - a trên
a trên đĩa K
K [0;r
[0;r ] được xác định bởi
:
1
(
)
(
,
) , nÕu a
N
r
,
f
N
r
f
1
0
N (r ,
) =
1
f a
N ( r ,
nÕu a
) ,
f1 af 0
K ) , ta có :
Mệnh đề
Mệnh
đề 2.1.7.
2.1.7. Với f M
M ( (
( K
N (r ,
1
) - N (r , f ) = log ( r , f ) log ( 0 , f ) ,
f
với 0 < 0 < r .
(Công thức Jensen)
Chứng mi
mi nh
Với f A
A(
K ) , ta kí hiệu:
( K
r
N (r , f
a) =
0
n(t ,
1
f a
) n(0,
1
f a
t
)
dt n(0,
1
f a
) log r ,
với 0 < r <
< .
Khi đó ta có:
N (r , f
a) - N ( 0 , f a ) = N (r ,
18
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
1
f a
) 0 .
Theo mệnh đề 2.1.2 , ta có:
r
N (r , f 0) =
n(t ,
1
1
) n(0, )
f
f
t
0
r
=
(t , f ) (0, f )
t
0
dt n(0,
1
) log r
f
dt (0, f ) log r
= log (r , f
) log f * (0) .
Suy ra :
N (r ,
1
0)
N ( 0 , f
) = N (r , f 0) - N
f
= log (r , f ) log ( 0 , f ) .
Giả sử f =
f 1
f 0
K ) ,
M
M ( (
( K
K ) ta kí hiệu :
với f 1 , f 0 A
A(
( K
N (r, f 0 0) , nÕu a
N (r , f
a) =
N (r, f af ) , nÕu a
1
0
Khi đó ta có :
N (r , f 0) - N (r , f
) = N (r , f 1 0) - N (r , f 0 0)
*
f 1* (0) - log (r , f 0 ) + log f
0 (0)
= log (r , f 1 ) log
= log
(r , f 1 )
( r , f 0 )
- log
f *1 (0)
*
f 0 (0)
= log (r , f
) log f * (0)
Từ đó suy ra :
N (r ,
1
) - N (r , f ) = log ( r , f ) log ( 0 , f ) ,
f
19
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
với 0 < 0 < r .
K ) , với r ta định nghĩa :
Định nghĩa
Định
nghĩa 2.1
2.1 8. Giả sử f M
M ( (
( K
+ Hàm xấp xỉ của hàm
hàm f
f trên
trên đĩa K
K [0;r
[0;r ] được xác định bởi
bởi :
m ( r , f ) = log (r , f ) = max 0, log
(r , f ) .
+ Hàm đặc trưng :
T ( r, f ) = m ( r, f ) + N (r, f ) .
C hú ý :
Ta có :
log (r , f ) = log (r , f )
log
1
(r , f )
1
= m ( r , f ) - m(r , f ) .
Do đó công thức Jensen có thể viết lại như sau:
T (r ,
1
) T (r , f ) log ( 0 , f ) .
f
Hay
T (r ,
1
) T (r , f ) O(1) .
f
Từ định nghĩa của các hàm đặc trưng , ta có một số tính chất sau .
K ) , i = 1 , . . . ,k
,k và r > 0 ,ta có :
Mệnh đề
Mệnh
đề 2.1.9
2.1.9. Với fi M
M ( (
( K
k
N (r ,
f i )
i 1
k
k
N (r , f i ) ,
i 1
N (r ,
x m(r , f ) ,
max
f ) ma
i
i 1
k
T (r ,
i
1i k
k
i
i
i 1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
i
k
T (r ,
i
i
i 1
i 1
k
k
f ) T (r , f ) .
i
i 1
20
N (r , f ) ;
f ) m(r , f ) ;
k
f ) T (r , f ) ,
i 1
m(r ,
k
i 1
i 1
k
m(r ,
f i )
i
i 1
Mệnh đề
Mệnh
đề 2.1.10.
2.1.10. Giả sử
sử f f là hàm phân hình trên đĩa d (0,r
(0,r ) sao cho
f (0) 0
0 , . Khi
đó , f bị chặn trên đĩa d (0,r
(0,r ) khi và chỉ khi
khi T ( ,
, f ) bị chặn
trên [0;r
[0;r ) .
Mệnh đề
Mệnh
đề 2.1.11.
2.1.11. Giả sử f là hàm phân hình trên đĩa d (0,
(0, r )),, P là đa
thức bậc n trên K . Khi đó:
T ( , P ( f )) nT
( , f ) O(1)
Hệ quả
Hệ
quả 2.1.12.
sử f
f là hàm phân hình trên đĩa d (0, r
(0, r )), P
, P là đa thức
2.1.12. Giả sử
trên K . Khi đó , f bị chặn trên d (0,
(0, r ) khi và chỉ khi
khi P ( f ) bị chặn trên d (0,
(0, r ))..
Hệ quả
Hệ
quả 2.1.13.
2.1.13. Giả sử
sử P
P , Q là đa thức trên K , f và g là các hàm phân
(0, r ) khi
Q(( g ) . Khi đó , f bị chặn trên d (0, r
thoả mãn P ( f ) = Q
và chỉ khi
khi g bị chặn trên d (0,
(0, r ) .
hình trên d (0, r
(0, r )
2.2 Các định
định lí
lí cơ bản
bản về
về phân
phân phối
phối giá
giá trị
trị hàm
hàm phân hình .
Định lí
Định
lí 2.2.1 ( Định lí cơ bản thứ nhất
).
) .
Giả sử
sử f f là hàm phân hình khác hằng trên
trên K (0,
(0, ) . Khi đó , với mọi
a K ta có :
có :
m(r ,
1
1
) N (r ,
) T (r , f ) O(1), (r ρ)
f a
f a
Chứng mi
mi nh
Theo định nghĩa hàm đặc trưng và áp dụng công thức Jensen ta có:
m(r ,
1
f a
) N
(r ,
1
f a
) T (r ,
1
)
f - a
= T (r , f a) O(1) .
Mặt khác , vì :
T (r , f a) T
( r , f ) T (r ,a)
21
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
= T (r , f ) m(r ,
a) N (r ,a)
= T (r , f ) log a ,
(vì
(vì N
N (r , --a
a) = 0 ).
Hay:
T (r , f
a) T (r , f ) + O(1) khi r
Tương tự ta cũng có :
T (r , f ) T (r , f
a) + O(1) khi r
Do đó :
T (r , f
a) = T (r , f ) + O(1) khi r
Vậy:
m(r ,
1 ) N (r , 1 ) = T (r , f
a) + O(1)
f a
f a
= T (r , f ) + O(1) khi r .
Định lí 2.2.2 ( Định lí cơ bản thứ hai
Định lí
hai ) .
Giả sử
sử f f là hàm phân hình khác hằng trên
trên K (0,
(0, ) ; và a1 , . . . , a q là các
điểm phân biệt thuộc K . Định nghĩa:
min
i j
1 , a
i
a j ,
A
A =
= max1, ai .
i
Khi đó với 0 < r <
< ta có :
có :
q
(q-1) T (r , f ) N (r ,
j 1
1
f a j
) N (r , f ) N (r , f ' ) N (r ,
q
N (r , f ) N (r ,
j 1
với
q
log ( , f a
S f
0
j 1
j
1
f a j
1
f '
) log r S f
) log r S f ,
A
) log ( 0 , f ' ) (q 1) log .
22
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Chứng mi
mi nh
Giả sử r ’ :
nhân tử chung .
Khi đó:
Do đó:
f 1
’
0 < r < , f
f 0
với f 1 , f 0 Ar ( K ) và f 1 , f 0 không có
'
F 0 = f
= f 0 , Fi
, Fi =
= f
f 1 - ai
ai f
f 0 , với i = 1 , 2, . . . , q .
Đặt F
f 1 = Fi
Fi +
+ ai f
0 với mọi i = 1, q .
f 1 ma
max
x F i , ai
1i q
f 0
A. ma
max
x F
i , F 0
1i q
Suy ra:
f k A. ma
max
x F
i , F 0 ,
1i q
với k =
= 0 ,1 .
Kí hiệu W =
= W ( f 0 , f 1 ) là định thức Wronskia của f
f 0 và f 1 . Khi đó ta có:
Wi =
Wi
= W ( F
F 0 , F 1 ) = W .
’
Vì f
Vì
f là hàm phân hình khác hằng nên tồn tại z
z K [0 ; r ] \ K
\ K [0 ; 0 ] sao
cho:
W ( z
z ) ,, f
f 1( z
z ) ,, Fi
Fi (
( z
z )
Chọn j =
0
,
i = 0 , 1, . . . , q .
.
1 , 2 , . . . , q sao cho:
F j ( z ) min F i ( z ) .
1i q
Ta có:
f 0 ( z )
F i ( z ) F j ( z )
ai a j
1
F i ( z ) ,
với i j
j .
Không mất tính chất tổng quát, ta giả sử:
0 ma
max
x f 0 ( z ) , F j ( z )
F 1 ( z ) . . .
. . . F j 1 ( z ) F j 1 ( z ) . . . F q ( z )
Do đó , với k =
= 0 ; 1 ta có :
23
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên